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Procedimento de Dimensionamento de Pavimentos Flexíveis para Vias Urbanas de Trafego Muito Leve


PROCEDIMENTO DE DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXIVEIS PARA VIAS URBANAS DE TRAFEGO MUITO LEVE

26ª REUNIÃO ANUAL DE PAVIMENTAÇÃO

SERGIPE, 26 A 30 DE OUTUBRO DE 1992

Villibor, D.F et al.

 

Este trabalho prescreve as diretrizes para o dimensionamento de pavimentos flexíveis de vias urbanas do município de São Paulo submetidas a trafego muito leve.

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Pavimentos Experimentais para Tráfego Muito Leve na Região da Grande São Paulo


PAVIMENTOS EXPERIMENTAIS PARA TRÁFEGO MUITO LEVE

NA REGIÃO DA GRANDE SÃO PAULO

25ª REUNIÃO ANUAL DE PAVIMENTAÇÃO

21 A 25 DE OUTUBRO DE 1991

Autores:

Villibor, D.F et al.

Nas cidades de porte médio e grande, cada vez mais se faz necessária a pavimentação de ruas para atender a população de baixa renda. Estima-se que cidades do porte de Diadema, como exemplo, necessitaria atualmente de um milhão de metros quadrados de pavimentos novos. Na grande São Paulo, esse déficit é estimado em, aproximadamente, cinco milhões de metros quadrados (Villibor et al (1988)).

Devido ao alto custo de construção dos pavimentos e as restrições orçamentárias existentes, a tendência é que esse problema se intensifique ainda mais.

Nos anos de 1984 e 1985 foi realizada uma experiência patrocinada pela Prefeitura Municipal de São Paulo, através da Secretaria de Obras e Projetos, onde foram construídos trechos piloto com pavimentos alternativos, cujas características não atendiam, e ainda hoje não atendem, as especificações do método de dimensionamento de pavimentos flexíveis da Prefeitura Municipal de São Paulo para obras viárias. O objetivo da construção desses trechos foi ampliar o elenco de opções de projeto disponíveis e, assim, minimizar o custo dessas obras.

Neste trabalho, além do relato dessa experiência, são analisados dados tecnológicos e de comportamento dos trechos construídos, o que permitiu aos autores apresentar uma série de conclusões, englobando algumas sugestões, sobre os tipos de pavimentos executados.

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Aspectos Fundamentais para Uso Adequado de SAFL em Bases de Pavimentos de Baixo Custo


ASPECTOS FUNDAMENTAIS PARA USO ADEQUADO DE SAFL EM BASES DE PAVIMENTOS DE BAIXO CUSTO

33ª REUNIÃO ANUAL DE PAVIMENTAÇÃO

FLORIANÓPOLIS / SC, 2001

 

Autores:

Douglas Fadul Villibor

Job Shuji Nogami

 

Este trabalho apresenta considerações sobre os aspectos considerados fundamentais para o uso de Base de Solo Arenoso Fino Laterítico (SAFL) em Pavimentos Rodoviários de Baixo Custo.

Para seu desenvolvimento serão enfocados os seguintes assuntos sobre as bases de SAFL em pavimentos rodoviários: Breve histórico sobre seu uso; Rodovias executadas; Conceituação e aspectos e fundamentais para uso adequado de SAFL em bases de Pavimentos de Baixo Custo; e Considerações finais.

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Aspectos Técnicos de um Plano Gerencial de Recuperação de Pavimentos de Baixo Custo com Solos Tropicais


ASPECTOS TÉCNICOS DE UM PLANO GERENCIAL DE RECUPERAÇÃO DE PAVIMENTOS DE BAIXO CUSTO COM SOLOS TROPICAIS

IV ENCONTRO NACIONAL DE CONSERVAÇÃO RODOVIÁRIA

FORTALEZA – CE – AGOSTO DE 1999

 

Autores:

Fábio Quintela Fortes

Douglas Fadul Villibor

Pedro Ricardo F.Blassioli

 

RESUMO

Este trabalho tem o objetivo principal de apresentar aspectos que venham a subsidiar um plano gerencial de recuperação de rodovias com pavimentos de baixo custo com uso de materiais tropicais, assim como sugerir as soluções de recuperação em função das diversas condições observadas atualmente em nossa malha viária, para serem objeto de discussão com engenheiros e técnicos que militam na área de pavimentos de baixo custo.

No desenvolvimento do trabalho serão abordados as particularidades de comportamento dos pavimentos com uso de solos lateríticos, os levantamentos de campo da situação atual dos pavimentos como subsídios à tomada de decisão, as estratégias de atuação para recuperação tanto dos pavimentos novos com dos antigos com mais de cinco anos em serviço, as sugestões para a definição do tipo de recuperação mais indicada, e finalmente as conclusões.

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Utilização de Solos Finos Estabilizados na Execução de Bases


INTERNATIONAL ROAD FEDERATION MEETING

II REUNIÃO DAS ORGANIZAÇÕES RODOVIÁRIAS – Brasília, Setembro de 1972.

Resumo:

O trabalho procura demonstrar a importância de melhoria da rede secundária de rodovias no desenvolvimento do país, rede esra que só poderá ser plenamente implantada com a aplicação de pavimentos econômicos e com a melhoria do sistema de coleta de dados de trânsito.

O trabalho propõe que a implantação desta rede seja realizado em duas etapas distintas:

Na primeira, com um minímo de recursos, seria executado um pavimento econômico como proteção a terraplenagem e com uma duração prevista de quatro anos.

Da coleta de dados de trânsito sobre este pavimento econômico e para as rodovias que se provassem viáveis e que seria complementado o pavimento, com a segunda etapa, nos moldes convencionais.

Apresenta ainda um tipo de pavimento econômico que vem sendo executado em São Paulo na região do arenito Rotucatu e que vem apresentando comportamento excepcional em diversos trechos experimentais.

O trabalho contém também resultados de ensaios do pavimento acima citado e viabilidade econômica para rodovias da rede secundária com a aplicação do pavimento supra citado.

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UTILIZAÇÃO DE SOLOS FINOS ESTABILIZADOS NA EXECUÇÃO DE BASES

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Identificação de Defeitos e Soluções de Recuperação de Rodovias vicinais de São Paulo


39a. RAPv/13. ENACOR Recife/PE – Brasil – Setembro de 2008.

Douglas Fadul Villibor; José Roberto Cincerre; Sílvia R. Rabaça & Marcílio Augusto Neves

RESUMO O Estado de São Paulo dispõe de uma rede de rodovias vicinais com cerca de 12.000 Km, que foram construídas e pavimentadas na década de oitenta. Passados mais de 20 anos, essas rodovias, que nunca receberam intervenções de restauração, serão agora recuperadas pelo Estado, através do Programa PROVICINAIS, com recursos do Tesouro e financiamento do BID – Banco Interamericano de Desenvolvimento e BIRD – Banco Mundial. Para a elaboração dos projetos de engenharia de recuperação dessas rodovias foi definida uma metodologia simples e objetiva, que consiste no cadastro detalhado de campo dos defeitos ocorrentes, no processamento dos dados e na definição e quantificação dos serviços necessários para a recuperação. Para orientar os trabalhos foi definida instrução de serviço para identificação de defeitos e definição de soluções de recuperação, que estabelece para cada defeito: sua descrição; sua causa provável; a severidade; a forma de ocorrência; o processo executivo para correção; e inclui Figuras definidoras dos tipos de defeitos. São previstas recuperações de defeitos relativos ao pavimento (rupturas de bordo, rupturas localizadas, buracos e panelas, deformações e trincas), às deficiências do sistema de drenagem (complementações, limpezas e reparos), à assoreamentos e danos em bueiros, à erosões e assoreamentos, à guarda-corpos de pontes e à sinalização. São previstas, soluções de recuperação pontuais e descontínuas, com reparos localizados, o que se mostrou a forma mais adequada para tratar as rodovias vicinais. Foi também definido um catálogo de soluções contínuas de recuperação do pavimento, incluindo intervenções como lama asfáltica, microrevestimento asfáltico ou tratamento superficial, reperfilamento, recapeamento com concreto asfáltico e reconstrução do pavimento para segmentos críticos. No catálogo são considerados o tipo de base do pavimento, o estado superficial e o volume de tráfego. Nos projetos realizados foi comprovado o desempenho satisfatório dos pavimentos constituídos por base contendo solos arenosos finos lateríticos e solo-cimento.

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IDENTIFICAÇÃO DE DEFEITOS E SOLUCOES DE RECUPERAÇÃO DE RODOVIAS VICINAIS EM SÃO PAULO

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Comportamento de Trechos Executados com SAFL


A observação do comportamento dos pavimentos rodoviários com base de SAFL, construídos no Estado de São Paulo, mostrou que essa solução superou, em muito, as expectativas. Os primeiros trechos pavimentados em estradas, projetados para vida útil de 3 anos, apresentaram, após 6 anos de utilização, comportamento altamente satisfatório, sem terem sofrido recapeamento ou recuperação maior. Há trechos, inicialmente projetados como proteção à terraplenagem (entre eles, Cambaratiba-Borborema, Ibitinga-Itápolis e Itajobi-Novo Horizonte) e construídos em 1974/75, que até meados da década de oitenta funcionaram como estradas efetivamente pavimentadas, sem apresentarem grandes problemas. Na realidade, ocorreram defeitos inerentes ao tipo de revestimento adotado (tratamento superficial delgado); entretanto, são percentualmente pequenos, considerando-se a extensão total executada. Aqueles trechos, com esbeltos recapeamentos executados posteriormente, ainda continuam em serviço. Tendo em vista o excelente comportamento apresentado nos trechos experimentais, a base de SAFL começou a ser empregada como parte integrante da estrutura de pavimentos econômicos, em substituição às bases convencionais, geralmente constituídas de material britado, pedregulho ou solo cimento. Desde então, pavimentos com esse tipo de base vêm sendo utilizados em vias urbanas, em pistas de aeródromos e em pátios de estacionamento. Dentre os trechos pioneiros de vias urbanas citam-se os construídos 24 Pavimentos Econômicos em Araraquara, Barretos, Descalvado, Presidente Prudente, São Carlos e, de pista de aeródromo, o da Base Aérea de Pirassununga, do Ministério da Aeronáutica, todos no Estado de São Paulo. Os pavimentos têm atendido, perfeitamente, aos objetivos propostos, além de serem econômicos por utilizarem, em suas bases, materiais locais de baixo custo e revestimentos esbeltos de tratamentos superficiais.   Conteúdo Extraído do livro Pavimentos Econômicos – Tecnologia do Uso de Solos Finos Lateríticos, publicado pela editora Arte e Ciência de autoria dos Doutores e Professores Douglas Fadul Villibor e Job Shuji Nogami

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Especificações dos SAFL para Bases de Pavimentos

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Especificações dos SAFL para Bases de Pavimentos


As especificações do solo arenoso fino laterítico são fundamentadas em determinações de suas propriedades mecânicas e hídricas. Essas especificações impõem as seguintes condições para o emprego desses solos como base de pavimento: faixa_granulometrica– Composição granulométrica do solo tal que, 100% seja constituído por grãos que passem integralmente na peneira de abertura de 2,00 mm ou que possua uma porcentagem de grãos de, no máximo, 5% retidos nessa peneira. – Os solos devem pertencer à classe de solos de comportamento laterítico de acordo com a classificação MCT, ou seja, ser do tipo LA, LA´ ou LG´. – Os solos devem apresentar propriedades mecânicas e hídricas dentro dos intervalos indicados na tabela 5, quando compactados na Energia Intermediária do Mini-Proctor. A curva granulométrica destes solos é descontínua e eles devem apresentar uma granulometria que se enquadre na faixa indicada na figura 17, servindo portanto esta faixa como orientação para o emprego desses solos como bases de pavimento. tabela_valores_SAFLPara os solos de cada uma das áreas da figura 18 (abaixo) foram estudados detalhes da técnica construtiva mais adequada a fim de evitar qualquer defeito construtivo e minimizar o custo de construção.

figura18

Técnica Construtiva

A tabela 6 ilustra o Procedimento Construtivo e de Controle de Bases de SAFL e a figura 19 mostra seus detalhes construtivos.

tabela6

figura19

Peculiaridades sobre o Comportamento de Pavimentos com Base de SAFL Algumas peculiaridades observadas durante a vida de serviço dos pavimentos executados com bases de solo arenoso fino laterítico são: – Baixíssima incidência de ruptura da base, exceto em locais onde o lençol freático se encontra a menos de 1,0 m de profundidade e/ou em pontos de percolação de águas superficiais. – Pequenas deflexões, geralmente entre 20 e 60 (1/100 mm). – Pequenas deformações nas rodeiras, porém, sem trincamento do revestimento. – Baixa contração por secagem ao ar nos solos da área II resultando em placas de dimensões aproximadas de 50 x 50 cm na base, consideradas ideais como padrão de trincamento. Os solos da área I apresentam contração média a elevada, que conduz à formação de placas da ordem de 30 x 30 cm. – Excelente capacidade de receber compactação (solos das áreas I e II), alcançando facilmente o grau correspondente a 100% da MEASmax relativa à “energia intermediária”. – Facilidade no acabamento da base e baixo desgaste superficial sob a ação do trânsito de serviço. – Satisfatória receptividade à imprimadura, proporcionando uma boa aderência da camada de rolamento à base. – Superfície e borda pouco susceptíveis ao amolecimento por umedecimento. As peculiaridades mencionadas são relativas principalmente às áreas I e II da figura 18. Entretanto, cabe ressaltar que, quando da utilização de solos pertencentes às áreas III e IV, observa-se o seguinte: – Dificuldade de aceitar compactação. O grau de compactação atinge valores entre 93 e 97% da MEASmax relativa à “energia intermediária”. – Propensão para formação de “lamelas” na construção. – Dificuldade no acabamento da base, principalmente sob ação do tráfego de construção. – Superfície e borda da base muito susceptíveis ao amolecimento por absorção excessiva de umidade. Problemas de erodibilidade nas bordas quando sujeitas à ação d’água em segmentos onde não existem guias e sarjetas e/ou proteção lateral. Considerações sobre Defeitos no Pavimento devido às Deficiências da Técnica Construtiva Os principais defeitos incidentes em pavimentos com bases de SAFL decorrem de algumas deficiências no processo executivo e da interface base/revestimento. Estão indicados nos fluxogramas 3 e 4 respectivamente. fluxograma_3e4 Dentre as ocorrências mencionadas, os defeitos que mais afetam a vida de um pavimento com base de SAFL são: – Lamelas superficiais: decorrentes de pequenos aterros para acerto de greide, quando do acabamento, e de supercompactação superficial da camada, mais incidente em solos pouco coesivos. – Falta de imprimadura impermeabilizante ou taxa insuficiente, que não confere a coesão necessária na superfície da base, acarretando cravamento do agregado do revestimento na base. – Escolha inadequada do solo, por exemplo, com baixa capacidade de suporte, levando conseqüentemente a recalques e deformações excessivas, ou utilização de solos não coesivos ocasionando escorregamentos do revestimento.  Fonte/ livro: "Pavimentos de Baixo Custo para Vias Urbanas" – Bases Alternativas com Solos Lateríticos (Douglas F. Villibor e outros)

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Qual o Conceito de Pavimento Econômico?


As Perguntas e Respostas foram extraídas do Livro “Pavimentos Econômicos – Tecnologia do uso dos solos finos lateríticos” (2009) de autoria de Douglas Fadul Villibor e Job Shuji Nogami.

Qual o Conceito de Pavimento Econômico? 

É o pavimento que:

  • Utiliza base constítuida de materiais naturais ou misturados com pequena porcentagem de agregado, cujos custos de execução são substancialmente menores do que aqueles apurados nas bases tradicionais, como: brita graduada, macadame hidráulico, solocimento, etc.
  • Utiliza revestimento betuminoso, tipo tratamento superficial duplo ou triplo, com espessura máxima de 3 cm e, frequentemente, da ordem de 1,5 cm.
  • Suporta um tráfego máximo do tipo médio, com Nt ?106 solicitações do eixo simples padrão de 80 kN.
    A figura A.1 exemplifica uma secção transversal típica de um pavimento econômico rodoviário, sem escala e com medidas em m. Observe-se que a imprimadura impermeabilizante, também deve ser executada nas bordas da base e nos acostamentos, para evitar a infiltração de água pelas laterais.

 

Figura A.1 Secção transversal típica de um pavimento econômico rodoviário.

Para efeito de ilustração serão apresentadas as vantagens do uso de pavimento econômico com base de SAFL, em comparação com aqueles que usam bases tradicionais, abrangendo aspectos econômicos e ambientais.
Quanto ao aspecto econômico, foi realizado um estudo dos preços por m2 de pavimentos, com diversos tipos de base e revestimento de tratamento superficial duplo, utilizados em rodovias vicinais.
A figura A.2 ilustra a estrutura de um pavimento usual de rodovia vicinal (com 4 alternativas para a base), que forneceu subsídios ao estudo econômico.
Com esta estrutura foi gerado o orçamento, das camadas indicadas na tabela A.1 que teve, como referência, os preços unitários da tabela do DER-SP de Dezembro de 2008.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura A.2 Estrutura de um pavimento econômico, com diversos tipos de base.

A tabela A.2 apresenta dados para comparação dos preços unitários da base de SAFL e das tradicionalmente utilizadas no Estado de São Paulo, além dos preços dos pavimentos resultantes. Utilizou-se o preço por m2 dessas bases, considerando que tenham espessura de 15 cm e que a distância média de transporte seja de 5 km.
Analisando a primeira coluna da tabela A.2, verifica-se que o preço da base de SAFL é o menor, sendo da ordem de 29% do preço da de solo brita, ou da de solo cimento e 19% do de brita graduada. As duas últimas colunas (PT e RC) mostram que o preço total dos pavimentos com base de solo brita, solo cimento e brita graduada, é muito superior ao do pavimento com base de SAFL.

Tabela A.1 Preço de execução de camadas, por m2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tabela A.2 Comparação de preços, por m2, de pavimentos com diversos tipos de base.


 

 

 

 

 

 

 

 

O tipo de base, com preço total mais próximo daquele correspondente à base de SAFL, é o solo brita, que resulta 53% mais caro; os demais resultam maiores, respectivamente: 54% (solo cimento) e 91% (brita graduada).
Esses percentuais mostram a grande vantagem do uso das bases de SAFL para a execução de rodovias vicinais:

com o orçamento necessário para executar 1.000 km de pavimento de solo brita (largura de 8,40 m), podem-se executar 1.530 km de um pavimento estruturalmente similar com SAFL, ou seja, construir uma extensão 53 % maior.
Além dos benefícios econômicos há, também, vantagens ambientais proporcionadas pelo uso das bases de SAFL, em relação às tradicionais de brita graduada, solo brita e solo cimento. Essas vantagens estão ligadas ao fato de suas jazidas serem ocorrências naturais, o que permite:

  • Executar um projeto de recuperação da área degradada pela exploração, com uma configuração que a reintegre à paisagem existente, além de proporcionar um sistema de drenagem superficial adequado, minimizando os danos ao meio ambiente.
  • Reconstituir a vegetação de sua superfície, por meio da reposição do material orgânico (proveniente da camada vegetal estocada quando da limpeza da jazida), diminuindo o dano ambiental, pela rebrota rápida da cobertura original.

Por outro lado, as bases tradicionais utilizam, na sua execução, materiais beneficiados (agregados britados e cimento), cuja obtenção cria sérios problemas ambientais, tais como:

  • Degradação da área explorada.
  • Ruídos e resíduos sólidos (pó) gerados na exploração das pedreiras.
  • Gastos com energia e equipamentos específicos para o beneficiamento
    dos materiais.

Esses três aspectos são relevantes na execução de grandes programas de rodovias vicinais, por demandarem elevadas quantidades de materiais beneficiados. Isto posto, ambientalmente, a alternativa do uso dos SAFL é a mais favorável
por gerar menor passivo ambiental do que as bases tradicionais.

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Onde ocorrem os SAFL no Brasil?


Estimativas iniciais, baseadas em considerações geológicas e pedológicas, previam a ocorrência de jazidas de SAFL em cerca de 60 % do território ocupado pelo Estado de São Paulo. Posteriormente, dados obtidos sobre a distribuição efetiva das jazidas de SAFL confirmaram aquela porcentagem.

Também, pelo exame de mapas geológicos e pedológicos disponíveis, foi possível prever a potencialidade da ocorrência de SAFL, em áreas fora do Estado de São Paulo, tais como nos Estados do Paraná, Mato Grosso do Sul, Mato Grosso, Goiás, Bahia, entre outros.

A figura A.4 ilustra áreas de solos lateríticos arenosos (LA e LA’) e argilosos (LG’), perfazendo 65% do território brasileiro. Nessas áreas ocorrem jazidas promissoras de solos para execução de bases de SAFL, tanto in natura, como artificial com material obtido por mistura. Dois tipos de misturas podem ser efetuadas para a utilização desses materiais como base de pavimentos, ou seja: em caso de ocorrência de solos argilosos lateríticos (LG’) nas proximidades da obra, estes devem ser corrigidos com a adição de areia laterítica quartzosa e/ou areia lavada de rio; se houver ocorrência de areia laterítica (LA), a ela deverá ser adicionado solo argiloso laterítico.

Ainda, mesmo nas áreas em amarelo, ocorrem pequenas áreas de solo laterítico.

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